Gazli lazerlar, geliy-neon gazli lazerning ishlash prinsipi Kirish

gaz lazeri

Gazsimon faol muhitga ega lazer. Faol gaz trubkasi ikkita parallel ko'zgudan iborat eng oddiy holatda optik rezonatorga joylashtiriladi . Ulardan biri shaffof. Naychaning istalgan joyida chiqadigan yorug'lik to'lqini, u gaz orqali tarqalayotganda, fotonlarning ko'chkisini keltirib chiqaradigan rag'batlantiruvchi emissiya harakatlari tufayli kuchayadi. Shaffof oynaga etib borgandan so'ng, to'lqin qisman u orqali o'tadi. Yorug'lik energiyasining bu qismi tashqariga tarqaladi. Boshqa qismi oynadan aks etadi va fotonlarning yangi ko'chkisini keltirib chiqaradi. Barcha fotonlar chastota, faza va tarqalish yo'nalishi bo'yicha bir xil. Shu sababli, lazer nurlanishi juda yuqori monoxromatiklik, quvvat va o'tkir yo'nalishga ega bo'lishi mumkin.

Birinchisi 1960 yilda AQShda A. Javan tomonidan yaratilgan. Mavjudlari ultrabinafsha nurlanishdan uzoq infraqizil nurlanishgacha bo'lgan to'lqin uzunliklarining juda keng diapazonida impulsli va uzluksiz rejimlarda ishlaydi.Eng keng tarqalgan uzluksizlar haqida ba'zi ma'lumotlar berilgan. Faqat impulsli rejimda ishlaydiganlardan eng qiziqlari Ne ionlarida (l = 0,2358 mkm va l = 0,3328 mkm ) va N _{2 molekulalarida} (l = 0,3371 mkm ) ultrabinafsha diapazonidagi lazerlardir.
Radiatsiyada lazer nurlanishining xarakterli xususiyatlari eng aniq namoyon bo'ladi - yuqori yo'nalish va monoxromatiklik. Muhim afzallik - bu doimiy ishlash qobiliyati. Qo'zg'alishning yangi usullarini qo'llash va yuqori gaz bosimiga o'tish uzoq infraqizil, ultrabinafsha va rentgen diapazonlaridan foydalanish orqali quvvatni keskin oshirishi mumkin. Qo'llashning yangi sohalari ochilmoqda, masalan, kosmik tadqiqotlar.

1. Gazlarning lazer materiallari sifatidagi xususiyatlari

Qattiq va suyuqliklar bilan solishtirganda, gazlar sezilarli darajada past zichlikka va yuqori bir hillikka ega. Shuning uchun gazdagi yorug'lik nuri amalda buzilmaydi, tarqalmaydi va energiya yo'qotilishini boshdan kechirmaydi. Bunday lazerlarda faqat bitta turdagi elektromagnit to'lqinlarni (bir rejim) qo'zg'atish nisbatan oson. Natijada , lazer ^{nurlanishining yo'nalishi keskin oshib} , yorug'lik diffraktsiyasi tufayli ^chegaraga etadi ^. xursand. [5,7]

Qattiq va suyuqliklardan farqli o'laroq, gazni tashkil etuvchi zarralar (atomlar, molekulalar yoki ionlar) bir-biri bilan faqat issiqlik harakati jarayonida to'qnashuv orqali o'zaro ta'sir qiladi. Bu o'zaro ta'sir zarrachalar energiya darajalarining joylashishiga juda oz ta'sir qiladi. Shuning uchun gazning energiya spektri alohida zarrachalarning energiya darajalariga mos keladi. Zarrachalarning bir energiya darajasidan ikkinchisiga o'tishlariga mos keladigan spektral chiziqlar gazda biroz kengaytirilgan. Gazdagi spektral chiziqlarning torligi chiziqqa bir nechta rezonator rejimlarning tushishiga olib keladi. Gaz rezonatorda radiatsiya tarqalishiga deyarli ta'sir qilmaganligi sababli, radiatsiya chastotasining barqarorligi asosan ko'zgularning harakatsizligiga va rezonatorning butun tuzilishiga bog'liq. Bu juda yuqori radiatsiya chastotasi barqarorligiga olib keladi. Radiatsiya chastotasi ō 10 ^{-11 aniqlik bilan qayta ishlab chiqariladi} va nisbiy chastota barqarorligi


(1)

Gazlarning past zichligi hayajonlangan zarrachalarning yuqori konsentratsiyasini olishdan saqlaydi. Shuning uchun ishlab chiqarilgan energiyaning zichligi qattiq holatda lazerlarga qaraganda ancha past . [1,2,3]

2.